激酶是催化高能供体分子(如ATP)将磷酸基团转移到特定底物的酶。激酶大致可分为四大类:蛋白激酶、脂肪激酶、果糖激酶和突变型激酶,包含CK1、AGC、CAMK、CMGC、GYC、TK、TKL、STE、Atypical等。蛋白激酶是关键的酶家族,能够催化蛋白质的磷酸化过程,该过程是神经信息在细胞内传递的最后环节,可导致离子通道蛋白及通道门的状态变化。激酶介导的信息传递途径的异常调节可导致癌症、心血管疾病、神经退行性疾病、代谢紊乱等多种重要疾病。
EGFR(epidermalgrowthfactorreceptor)中文名称为表皮生长因子受体,是一种跨膜酪氨酸激酶受体蛋白,是ErbBs家族中的重要成员之一。ErbBs受体酪氨酸激酶家族成员包括ErbB1、ErbB2、ErbB3以及ErbB4。EGFR又被称为ErbB-1或HER1,是原癌基因c-ErbB1的表达产物。它是一个由1186个氨基酸残基组成的跨膜糖蛋白,分子量为170kDa。像所有RTKs一样,从N末端到C末端主要是由三个部分结构组成:胞外区(EC)、跨膜区(TM)、胞内区(KD)。EGFR的胞外区可以进一步分为四个子域分别为I,II,III,和IV区。EGFR的胞外区和配体的复合物晶体结构研究表明I,II和III区形成一个口袋,配体可以结合到这个口袋中。
EGF激活EGFR形成不对称二聚体
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30%的肺癌患者存在EGFR突变。肿瘤的发生、发展、转移是一个十分复杂的过程,医学界对癌症的共识是:基因变异与恶性肿瘤的发生、发展密切相关,原癌基因的激活即基因变异是导致肿瘤发生的原因之一。EGFR在细胞周期中起重要作用,与细胞生长、增殖、迁移有关。其编码基因是一个原癌基因,在生理状态下不表达或只是有限的表达,处于非激活状态,不具有致癌性。如果编码该受体的基因发生突变,将会导致多余的EGFR产生,增强了细胞信号的传导,便容易诱发肿瘤。EGFR的过度活化与肿瘤生长和分级(包括增殖、血管发生、浸润和转移)的关键过程有关。相比于其他癌症,EGFR的突变与肺癌的发展相关性更高,EGFR突变在总肺癌人群中占比高达30.6%,远超其他癌症。
EGFR突变在肺癌中的比例明显高于其他癌种
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目前全球已经上市三代靶向EGFR突变的小分子TKI药物。三代小分子抑制剂的工作原理均为与ATP分子竞争蛋白激酶上的结合位点结合,以达到抑制剂酶活性的效果。不同代别药物之间的差异在于其针对的EGFR突变类型以及结合方式的不同。(1)一代EGFR-TKI药物:与EGFR可逆性结合,主要包括吉非替尼、厄洛替尼和埃克替尼;(2)二代EGFR-TKI药物:多为多靶点小分子药物,能与EGFR酪氨酸形成共价键,形成不可逆性结合,同时对ErbB家族其他成员(如ErbB-2、ErbB-4)产生抑制活性。主要包括阿法替尼和达可替尼;(3)三代EGFR-TKI药物:高度选择性T790M突变小分子抑制剂,主要包括奥希替尼和阿美替尼。
EGFR-TKI发展历程
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一、第一代EGFR-TKI药物
第一代EGFR-TKI:可逆结合型,不同产品疗效相似,均显著优于化疗,但存在耐药性问题。一代TKI针对EGFR常见的突变类型Del19和L858R,与ATP竞争性结合EGFR酪氨酸激酶区域达到抑制其活性的目的,为可逆结合型。然而EGFR突变阳性的NSCLC患者在使用第一代EGFR-TKI9-13个月后会产生耐药。
T790M突变是对第一代TKI药物产生耐药性的最主要原因,约50-60%患者接受一代EGFR-TKI治疗之后出现了T790M突变。T790M突变是由苏氨酸Thr790变成体积更大的蛋氨酸Met790,其改变了EGFR激酶区的构像,增强了ATP与EGFR激酶口袋的结合能力,导致ATP在与EGFR-TKI的竞争中胜出而优先与EGFR结合,继而激活EGFR通路,以致第一代EGFR-TKIs失去应有的疗效。
EGFR-TKIs获得性突变机理
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目前,国内的一代EGFR-TKI主要包括吉非替尼、厄洛替尼以及埃克替尼。吉非替尼于2005年中国上市,随即厄洛替尼、埃克替尼分别于2006年、2011年在中国上市。三种靶向药物的疗效相似,但吉非替尼皮疹的发生率较低,耐受性更好。
二、第二代EGFR-TKI药物
第二代EGFR-TKI疗效提升有限但副作用严重,导致其市场竞争力远弱于一代TKI。为了克服一代耐药性设计出的不可逆共价结合型,疗效较一代提升有限,但副作用严重。设计思路上,二代TKI可与位于ATP结合口袋入口处的半胱氨酸残基(Cys797)发生共价键结合,从而不可逆地抑制酪氨酸激酶的活性。同时不可逆结合的特性理论上会在一定程度上克服由T790M突变导致的获得性耐药。
一代、二代EGFR-TKI样本医院销售额(亿元)
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临床效果上,二代TKI对肿瘤的抑制效果优于第一代TKI,但整体提升有限。同时二代TKI过高的IC50导致其治疗窗口狭窄,还会导致更高的不良事件发生率和严重程度,许多患者因为腹泻、皮疹等无法耐受的副作用而停药。导致这些问题的主要原因包括:药物达到治疗效果的浓度远大于患者可承受的浓度范围;对EGFR野生型和获得性EGFR突变的抑制作用没有选择性,导致患者出现不良事件。
一代、二代EGFR-TKI梳理
代别 | 第一代 | 第二代 | ||||
药物 | 吉非替尼 | 厄洛替尼 | 埃克替尼 | 阿法替尼 | 达可替尼 | |
英文名称 | Gefitinib | Erlotinib | Icotinib | Afatinib | Dacomitinib | |
商品名 | 易瑞沙 | 特罗凯 | 凯美纳 | 吉泰瑞 | 多泽润 | |
原研厂家 | 阿斯利康 | 罗氏 | 贝达药业 | 勃林格殷格翰 | 辉瑞 | |
美国上市时间 | 2003年5月 | 2004年11月 | - | 2013年7月 | 2018年9月 | |
中国上市时间 | 2005年2月 | 2006年1月 | 2011年8月 | 2017年2月 | 2019年5月 | |
ORR | 74% | 68% | 65% | 66% | 75% | |
mPFS(月) | 10.8 | 11-13.1 | 11.2 | 11 | 14.7 | |
全球峰值销售额 | 6.47亿美元 | 14.45亿美元 | 15.02亿元 | - | - | |
2019年全球销售额 | 4.23亿美元 | 3亿美元 | 15.02亿元 | - | - | |
美国专利到期时间 | 2017 | 2018 | 2023 | 2018 | 2025 | |
中国专利到期时间 | 2016 | 2016 | 2023 | 2021 | 2025 | |
医保情况 | 乙类 | 乙类 | 乙类 | 乙类 | 未进入 | |
是否进入基药目录 | 是 | 否 | 是 | 否 | 否 |
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三、第三代EGFR-TKI药物
目前,国内已有两款第三代EGFR-TKI药物获批上市,分别是阿斯利康的奥西替尼(一线、二线)和翰森制药的阿美替尼(二线);艾力斯的艾氟替尼已经提交二线治疗的新药申请;韩美制药的Olmutinib早在2016年5月便在韩国获批上市,但因副作用严重预计不会进入中国市场;另外我国还有12款药物处于临床阶段。随着三代EGFR-TKI药物进入医保并获批一线,将逐步完成对一代药物的替代,进入快速放量阶段。
WZ4002及其与EGFRT790M复合物的晶体结构
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重要三代EGFR-TKI结构式及二线用药临床数据
原研厂家 | 阿斯利康 | 翰森制药 | 倍而达 | 艾力斯 | 韩美制药 |
药物 | 奥希替尼 | 阿美替尼 | BPI-7711 | 艾氟替尼 | 奥莫替尼 |
英文名称 | Osimertinib | Almonertinib | BPI-7711 | Alflutinib | Olmutinib |
mPFS(m) | 10.1 | 12.3 | 暂无 | 9.6 | 6.9 |
ORR | 71% | 69% | 68%(180mg) | 74% | 61% |
脑转移患者疗效 | mPFS:11.7mORR:57% | mPFS:10.8mORR:60.9% | ORR:45.8%(180mg) | mPFS:11.0m | 一例患者观察到脑转移抗肿瘤活性,达到完全缓解 |
不良事件 | ≥3级AE发生率23% | ≥3级AE发生率23% | ≥3级AE发生率23% | ≥3级AE发生率24.1% | 造成2名患者死亡 |
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智研咨询发布的《2020-2026年中国抗肿瘤药物行业市场发展规模及投资前景趋势报告》数据显示:截至2019年底,奥希替尼已在全球80个国家及地区获批,用于EGFR突变的晚期非小细胞肺癌的一线治疗。2019年,奥希替尼全球销售额达到31.9亿美元,较上年同比增长71.5%,是阿斯利康最为畅销的抗肿瘤产品,目前处于快速放量阶段。同时,中国及日本的市场份额占比也在不断地提升,2019年中国及日本合计销售额为11.1亿美元,占总量的34.9%。
奥希替尼全球销售额快速增长
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奥希替尼中日市场份额占比不断提升
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除上述已上市/已申报NDA的药物外,目前还有12款国产三代EGFR-TKI药物处于临床阶段,分别针对非小细胞肺癌的一线、二线治疗,包括倍而达的BPI-7711(已公布I期临床数据)、贝达药业的D-0316、奥赛康的ASK120067等。若能成功上市,将进一步改变我国的三代EGFR-TKI药物市场格局,扩大行业的市场规模



